Очистка сточных вод: методы

Способы очистки сточных вод

 

Воды и стоки, которые загрязнены различными отбросами и отходами, называют сточными. По происхождению и составу классифицируют и различают бытовые, промышленные и атмосферные стоки. Бытовые – это канализация, результаты жизнедеятельности человека; промышленные или производственные являются результатом деятельности предприятий. Атмосферные сточные воды – это ливневая канализация, талые и дождевые воды, вода от полива.

Гидроциклоны, предоставляют хорошие преимущества в использования механизмов системы как самостоятельного агрегата так и применение в очистки воды, которые в несколько этапов производят обеззараживания воды.

Очистка сточных вод – это серьезная экологическая проблема, которая требует постоянного решения и принятия мер.

Сточные воды очищают с целью удалить из них загрязняющие вещества или разрушить их. В процессе очистки образуется загрязняющие вещества в виде твердого отхода, пригодного к захоронению или утилизации, и очищенная вода. Методы очищения известны различные, подразделить их можно на несколько категорий:

• химические;
• механические;
• физико-химические;
• биологические.

Схема устройства механической системы фильтрацией ливневых стоков.

Чаще всего используются различные комбинации данных методов, так как один оказывается недостаточно эффективным. Выбор и применение метода, по которому производится очистка сточных вод, определяется всякий раз индивидуально в связи с характером загрязнений и требованиями к качеству очищенной воды. Каждый из методов или их комбинаций имеет свои достоинства и недостатки.

После того как был применен любой способ очистки сточных вод или их комбинация, необходимо проводить дезинфекцию воды. Распространенным и повсеместно использующимся методом является хлорирование осветленных стоков. Но помимо этого существуют и другие методы обеззараживания воды, к примеру озонирование или обработка бактерицидными лучами, а также электролиз.

Различные методы очистки и их применение

Химическая очистка

Заключается химическая очистка в добавлении специальных реагентов в сточные воды. Эти элементы вступают в реакцию с веществами, загрязняющими воду, и осаждают их в виде нерастворимых в воде соединений, выпадающих в виде осадка. Уменьшение нерастворимых примесей при помощи химической очистки достигает 95%, а растворимых до 25%.

Механическое очищение сточных вод

Схема очистки ливневых стоков.

Механический метод – это отстаивание, фильтрация и флотация сточных вод, при помощи чего из воды удаляются все твердые примеси. В зависимости от размеров частиц для этого используются отстойники, решетки, сита, нефтеловушки, песколовки. Механическая очистка применяется, как правило, раньше, чем химическая, и позволяет удалить из нуждающихся в очищении вод крупнодисперсные загрязняющие вещества. Таким образом вода подготавливается к дальнейшей очистке.

Механическая очистка сточных вод из бытовых стоков выделяет 60-70% нерастворимых примесей, а из промышленных до 95%. Многие нерастворимые примеси из промышленных вод используются затем при производстве.

Физико-химическая очистка

Этот метод нужен для того, чтобы удалить из воды мелкодисперсные, неорганические и органические растворенные вещества. Применяются при этом такие методы как окисление, сорбция, коагуляция, флокуляция, ионообменный метод, электролиз, экстракция, электрокоагуляция.

Схема устройства для очистки сточных вод.

У физико-химического очищения есть масса преимуществ. При помощи этого метода из воды можно удалить токсичные и биологически неокисляемые примеси, степень очистки более глубокая и стабильная. К тому же этот метод возможно полностью автоматизировать, размеры используемых очистных сооружений тоже значительно меньше, и нет такой чувствительности к изменениям нагрузок. Достаточно легко при помощи механического способа удалить из воды частицы размером 10 мкм и более.

Электролиз при этом способе пользуется особой популярностью. С его помощью органические вещества, содержащиеся в воде, разрушаются, а из неорганических веществ можно извлечь металлы и кислоты. Особенно эффективен метод очистки электролизом на предприятиях: свинцовых, медных, в лакокрасочной индустрии.

Схема работы очистных сооружений.

Коагуляцией же называется процесс слипания частиц под действием на них различных сил. В результате из скопления мелких первичных частиц образуются агрегаты – вторичные частицы. Применяется коагуляция для ускорения осаждения мелкодисперсных примесей или эмульгированного вещества. Нередко коагуляция происходит непроизвольно, но в данном случае она имеет направленный результат действия химических и физических процессов и добавления к подлежащей очистке специальных веществ – коагулянтов.

Хлопья гидроксидов металлов в воде образуются в результате действия коагулянтов и под силой тяжести быстро оседают на дно. Образовавшиеся хлопья адсорбируют загрязняющие сточные воды вещества и очищают воду, осаждаясь вместе с ними.

Флокуляцией называют один из методов коагуляции, когда находящиеся во взвешенном состоянии мелкие частицы под влиянием специально добавленных в воду веществ образуют быстро оседающие рыхлые хлопья. Отличие от коагуляции в том, что тут сбивание в хлопья происходит независимо от контакта частиц, под действием флокулянтов. К природным флокулянтам относят крахмал и декстрин.

Биологическая очистка сточных вод

Схема устройства биологической очистки сточных вод.

Этот метод во всей системе играет большую роль, основан он на использовании закономерностей биохимического и физиологического методов, которыми очищаются природные водоемы. Биологическая очистка сточных вод использует несколько видов сооружений: метанреакторы, аэротенки, биофильтры, биологические пруды.

В биофильтрах через покрытый тонкой бактериальной пленкой слой крупнозернистого материала пропускают подлежащие очистке воды, в результате чего крупные частицы остаются на этом фильтре. Процессы биологического окисления при помощи этой специальной пленки протекают интенсивнее.

Аэротенк представляет собой очень большую железобетонную емкость. Очистка происходит при помощи активного ила, состоящего из микроорганизмов и бактерий. В аэротенках среда для них благоприятна, и развиваются они очень бурно благодаря избытку кислорода и органическим веществам из сточных вод. Чтобы обеспечить активный ил кислородом, в емкость потоком подается воздух. Бактерии там складываются в большие хлопья, которые выделяют ферменты и минерализуют таким образом органические загрязнения. Очищенная вода быстро отделяется от ила, который вместе с хлопьями оседает на дне и стенках. Чтобы омолаживать бактериальную массу ила, во множестве нужны амебы, инфузории и жгутиковые, которые пожирали бы бактерии, не слипающиеся в хлопья.

Схема устройства система регенерации для очистки сточной воды.

Способность микроорганизмов использовать органические вещества и соединения как источник питания и окисление загрязняющих веществ в итоге – на этом основана биологическая очистка сточных вод. Это результат функционирования системы активный ил-сточные воды.

Обработку сточных вод, независимо от метода очистки, можно поделить на 3 основные стадии, используемые при любых комбинациях методов. Это первичная, вторичная и третичная стадии обработки. Третичная является экономически самой затратной, поэтому принято использовать 2 первые, берущие на себя 90% операций, а оставшиеся 10% оставлять без внимания. Первичная стадия – отфильтровывание твердых частиц, примесей. Вторичная представляет собой медленную фильтрацию и аэрацию. Третичная стадия всецело зависит от методов очистки и качества стока, проведение ее никогда не бывает одинаковым и однородным.

x

http://www.youtube.com/watch?v=hVc3Q2zl1A8

Так как загрязняющие вещества, находящиеся в сточных водах, многообразны, выбор оптимального метода очистки порой затруднителен. К очищенной сточной воде предъявляются высокие требования. Учитывать при выборе метода следует не только состав сточных вод, но и предъявляемые к очищенной воде требования. Экономическое преимущество имеют замкнутые системы очистки, а экономическая оценка на выбор методов влияет в большой мере.

Какие бы методы не применялись, их основная задача позволить по максимуму использовать очищенную сточную воду в любых технологических процессах и по минимуму сбрасывать ее в окружающую среду.